高中生物实验教学现状的调查与研究
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作者: 林国海
摘 要： 生物学实验教学是高中生物学教学的重要组成部分，是达成高中生物学教学目标的基本途径和方法之一。在新课程背景下高中生物学实验教学现状如何？实验中学生的参与度如何呢？是否能达到新课标的要求呢？本文作者对本市高中生物实验开出情况、实验中学生的参与度，以及对部分高中生物教师和学生对生物实验教学的认识进行了调查。并对调查的有关数据、资料进行了归纳，然后结合我校实验教学的经验，对影响实验教学的各种因素进行了分析，提出了如何提高实验教学学生参与度的应对策略，以抛砖引玉共同促进学生实验能力的提高。
关键词： 高中生物 实验教学 教学现状 调查与研究
一、高中生物实验教学现状调查
我通过查阅实验室实验记录、召开教师和学生座谈会、学生问卷等方式，对本市具有代表性的3所一级达标校、3所二级达标校、2所三级达标校和2所未达标校的实验情况进行调查。在与教师访谈中显示，大约有85%的教师认为实验教学十分重要，部分教师仍然存在着“做实验不如做实验题”的思想，与新课程的理念背道而驰。对学生的调查显示：96%的学生具有参与实验强烈需求，部分学生对没能参与到生物实验中，只能听实验、看实验有不满和无奈的情绪。调查结果显示：总体实验开出率约为55%，实习活动、课外科技活动、研究性课题均不到10%，学生独立完成的实验不到15%，学生在实验中的参与度不容乐观。根据统计结果显示，教材中的“检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质”、“绿叶中色素的提取和分离”、“植物细胞的吸水和失水”。等实验在不同类型的学校均显示出较高的开出率；而“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”等许多实验开出率均显示出较低的倾向，不少实验的开出率几乎为零，如“低温诱导植物染色体数目的变化”等。开出的实验中，只有本市实验会考常考的实验“检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质”、“植物细胞的吸水和失水”。这两个实验大部分学校进行分组实验，并要求学生自己独立完成实验，其他的实验在二、三级达标校则多数改为演示实验，学生根本没有动手操作的机会。为此，如何提高生物实验学生的参与度，已成为广大生物教学工作者必需面对的一个重要课题。
二、提高生物实验学生参与度的策略
生物实验学生的参与度是衡量是否把新课标理念落到实处的重要指标之一，是提升学生生物科学素养的重要手段。在实施新课改以来，在我和同组教师的建议下，我校领导对这一问题十分重视，组织部分生物教师对这一课题进行研究，并且在本校的教学实践中不断尝试，取得较好的教学成果。下面我就谈谈我校在提高生物实验学生的参与度的这一课题目的研究及具体做法，以供同行们参考。
（一）转变教师的实验教学理念
提高生物实验学生的参与度首先还得从教师入手，只有教师从理念上接受了，才能引导学生参与到实验中来。学校领导层对新课程改革十分重视，采用“请进来、送出去”的举措，请进课改先进单位的人进来指导实验室规则的制定、实验活动的安排、实验的具体操作方案、实验的评价方法等，送出骨干教师在外地参观实验室及实验教学实例等。教师应通过不断地加强课改的理论学习提高对实验教学的认识，使开展实验教学的动力由外在的逐步转为内在的、自发的动力，积极地去创造条件，因陋就简地完成课标所规定的实验、实习等活动，开出开好生物实验课。此外，生物教师不断提高自身的实验素质，特别是青年教师尤其需要提高自身的实验素质，对生物实验需要使用的仪器、设备做到规范操作，实验操作方法步骤做到科学严谨。只有自身水平不断提高，才能帮助和引导学生通过科学实验，探索科学方法，提高科学素质。学校在这一方面主要采用“有压力，才有动力”这一做法，不断让青年教师参与学科技能竞赛，为学校取得荣誉，同时也促进青年教师的成长，使青年教师的实验技能得到很大的提高。只有教师能力提高了，各种探究实验及其他的活动的才有可能落到实处，也才有可能进一步提高生物实验学生的参与度。
（二）让学生参与实验前的准备工作
通过调查显示：有些条件较好的学校实验的准备有实验员来完成，学生基本没有参与实验前的准备工作。由于学生不熟悉实验的材料、试剂等，实验中学生只是按部就班地进行实验操作，没有了独立思考和学习的主动性，不能取得良好的教学效果。我校是一所二级达标学校，没有专职的实验人员，实验的材料都得任课老师自己准备。我们把每个班级分为四个实验大组，每个组轮换进行参与实验前的准备工作。这样既可减轻教师的负担，同时又可以提高学生在实验中的参与度。如：“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”实验中，让学生进行实验材料黑藻叶、藓类叶、菠菜叶的准备，特别是黑藻和藓类都得学生在课外时间去准备，并且了解到黑藻和藓类的生长环境等有关知识。“观察根尖分生组织细胞有丝分裂”的实验中，要求学生分组在不同的条件下进行洋葱的根尖培养，然后进行对照，比较不同的实验效果。在实验材料的培养过程中，让学生反复体会到有哪些注意事项，并反复进行对比，看哪些材料、哪种方法更好。这样学生的求知欲就调动起来了，有主动上网查资料的，有咨询老师和有关专家的，并且学生之间进行交流。虽然在材料的选择上花费了很大精力，但学生真正参与到学验中来。这样大大激发了学生学习的主动性，提高了学生科学的态度及探究的能力，而且由于学生在准备材料中体验与领悟科学研究的不易，也更懂得珍惜实验材料。此外，由于学生参与了试剂及各种实验器材的准备，能使学生提前熟悉实验的各种用具，在实验的使用也更为得心应手，实验教学效果明显提高。
（三）实验过程中实验氛围的营造
高中生物教材中的学生实验一般都是给出实验的目的、实验原理、实验步骤，但是方案的设计本身就不是唯一的，每个实验都没有固定的不可变更的模式。因此，在实验教学中，创设一个民主、平等、和谐的氛围，学生之间可以进行自由合作交流，师生之间也可以平等地交换看法，一切以实验为依据。在实验课中，应不拘泥于书本上的实验材料、实验方法、实验步骤和实验结论，最大化地发挥学生学习的能力作用，培养学生学习的自主性和创造能力，为学生实验创设更多的时间和空间。例如：在“植物细胞的吸水和失水”的实验中，学生有可能会提出很多问题来进行探究，然而究竟针对哪个问题来探究，这就需要教师去引导学生对问题进行筛选，确定探究的问题。比如可以对学生进行语言上这样的引导：洋葱细胞的死活，你能证明吗？洋葱细胞的细胞液浓度可以测出吗？改成其它什么材料也可以得出同样的结论吗？这些语言本身充分体现了重视学生，以学生为主体的新的教学理念。教师要鼓励学生通过自己设计实验来解决问题，允许学生进行大胆实践在实验中走弯路。但教师要及时予以指出并纠正，这样学生的实验设计能力才能获得稳步提高。只有改变实验操作重复、再现，不求实验创新旧局面；树立新的教学观念，努力提高学生在生物实验中的参与度，让学生自己实验，大胆实验。这样我们才能真正做到启迪学生智慧，开发学生潜能，全面提高学生的整体素质。
（四）开展“模拟制作”和“模型建构”活动
开展“模拟制作”和“模型建构”是引导学生积极参与生物实验的一项重要举措。在教学中指导学生进行模型构建，让学生体验科学发现的过程，在动手制作中去发现问题、分析问题和解决问题，对学生的综合素质的提高具有能好的促进作用。如：橡皮泥制作“细胞模型”，利用生活中的杂物制作的“DNA双螺旋结构模型”、“细胞分裂模型”等都取得很好的效果。另外结合实验，教师可以鼓励学生自制教学实验仪器，有助于增强学生设计实验的能力，还可以用于一些探究实验。我校多次开展模型制作的竞赛，学生的创新及动手制作能力完全超出我们的预期，部分获奖学生的作品被收入到实验室中作为教具，深受广大师生的好评。又如：鼓励学生设计并制作生态缸，并对生态缸里的生物种类和数量进行追踪记录，不仅锻炼了学生的观察能力和操作能力，而且体现了学生的主体性，使对知识的理解更加深刻。教师通过这些活动的开展，对学生积极参与生物实验都起到良好的促进作用。
（五）建立相对完善的实验评价体系
在与学生座谈中显示：部分高三学生也具有“做实验不如做实验题”的思想，这与没有完善的实验评价体系是有很大的相关性的。我校在实验教学创新中的一个重要方面就是初步建立一个较完善实验的评价体系，变终结性的评价为过程性评价，变单一性评价为多方位评价，变单纯教师评价为师生共同评价。评价中除了关注学生的实验成果，更要重视分析学生在实验中碰到的问题，为学生排忧解难。每个班级建立相对稳定的若干个实验小组，每个实验小组都建立相应的实验档案，记录实验前的准备情况、实验中出现的问题、实验的成果、实验中的失误等，每个大组应有实验的改进措施方案及实验的心得体会。教师应及时对学生的每一个过程给予鼓励，并指出进一步改进的方案，使每个学生都能积极参与到整个实验过程，让学生充分认识到自已的努力是有成果的，增强学习的自信心。许多本来对学习失去信心及厌学心理的学生也会因此变得乐观向上，能融入班级的学习氛围中，参与实验的积极性大大地提高。
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